新教材2023版高中化学第1章原子结构元素周期律第2节元素周期律和元素周期表第2课时元素周期表学案鲁科版必修第二册

第2课时　元素周期表

学业要求

1．知道元素周期表的结构。

2．了解第ⅡA族、第ⅤA族和过渡元素的某些性质和用途。

3．认识原子结构以及元素在元素周期表中位置的关系。

知识网络

学业基础——自学·思记·尝试

一、元素周期表

1．元素周期表与元素周期律的关系：

元素周期表是元素周期律的具体表现形式，是学习和研究化学科学的重要工具。

2．元素周期表方格中的信息：

通过元素周期表可了解元素的信息。例如：

3．元素周期表的编排原则：

(1)横行：________相同的元素，按原子序数递增的顺序从左到右排列。

(2)纵列：最外层电子数相同的元素，按________递增的顺序自上而下排列。

4．元素周期表的结构：

(1)周期：元素周期表有________个横行，即有________个周期。

①短周期：第1、2、3周期，每周期所含元素的种类数分别为________、________、________。

②长周期：第4、5、6、7周期，每周期所含元素的种类数分别为________、________、________、________。

(2)族：元素周期表有18个纵列，但只有________个族。

①主族，共7个(由长、短周期元素组成，族序数后标A)。

②副族，共7个(只由长周期元素组成，族序数后标B)。

③第Ⅷ族，包括________、________、________三个纵列。

④0族，最外层电子数是8(He是2)。

(3)过渡元素

元素周期表中第3～12列共10个纵列，包括了第Ⅷ族和全部副族元素，共60多种元素，全部为________元素，统称为过渡元素。

二、元素周期表的部分重要元素及焰色试验

1．元素周期表的部分元素

2.焰色试验

(1)定义：某些____________________在灼烧时火焰呈现特殊颜色的反应，如钠：黄色，钾：________色。

(2)操作步骤：

[即学即练]

1．下列关于元素周期表的说法中，正确的是(　　)

A．元素周期表有8个主族

B．元素周期表有7个周期

C．ⅠA族的元素全部是金属元素

D．短周期是指第1、2周期

2．下列关于元素周期表中的周期、族的理解正确的是(　　)

A．元素周期表中每个纵列代表一个主族或副族

B．元素周期表中只有三个短周期

C．每个周期均从金属元素开始，到非金属元素结束

D．同一主族元素原子的最外层电子数可能不等

3．ⅡA族某元素原子序数为n，则原子序数为n＋2的元素的族序数一定不可能为(　　)

A．ⅣA        B．ⅣB

 C．ⅢB     D．Ⅷ

4．主族元素在周期表中的位置取决于该元素原子的(　　)

A．相对原子质量和核外电子数

B．电子层数和最外层电子数

C．相对原子质量和最外层电子数

D．电子层数和次外层电子数

5．两种主族元素的原子结构示意图如下，则这两种元素在周期表中的位置分别是(　　)

X　　　Y

A．第4周期ⅡA族，第4周期ⅦA族

B．第4周期ⅠA族，第5周期ⅦA族

C．第4周期ⅡA族，第5周期ⅥA族

D．第5周期ⅠA族，第5周期ⅦA族

核心素养——合作·探究·分享

元素周期表与原子序数的关系

[例]　已知X、Y、Z三种主族元素在元素周期表中的位置如图所示。设X的原子序数为a，则下列说法不正确的是(　　)

A.Y的原子序数可能为a－17

B．Y与Z的原子序数之和可能为2a

C．Z的原子序数可能为a＋31

D．X、Y、Z可能均为短周期元素

[提升]　2019年是门捷列夫提出元素周期表150周年。根据元素周期律和元素周期表，下列推断不合理的是(　　)

    A．第35号元素的单质在常温常压下是液体

    B．位于第4周期第ⅤA族的元素为非金属元素

    C．第84号元素的最高化合价是＋7

    D．第7周期0族元素的原子序数为118

状元随笔　原子结构、元素在周期表中位置的判断在高考中是必考点。解答此类试题的关键是要掌握每个周期最后一种元素的原子序数，然后结合题给信息，确定需定位元素的原子序数与每周期最后一种元素的原子序数的关系，确定该元素在元素周期表中的位置。再结合该元素在元素周期表中的位置，判断该元素的化合价、元素类别、元素的单质具有的性质等。

关键能力

1.由原子序数推导元素在周期表中的位置

(1)熟记稀有气体元素的原子序数

(2)比大小定周期

    比较某元素的原子序数与0族元素原子序数的大小，找出与其相邻近的两种0族元素，该元素和原子序数大的0族元素处于同一周期。

(3)求差值定族数

①若某元素的原子序数比相应的0族元素多1或2，则该元素应处于0族元素所在周期的下一周期的第ⅠA族或第ⅡA族，如88号元素，88－86＝2，则其应位于第7周期第ⅡA族。

②若某元素的原子序数比相应的0族元素少1、2、3、4、5，则应分别处于0族元素所在周期的第ⅦA、ⅥA、ⅤA、ⅣA、ⅢA族，如84号元素应位于第6周期第ⅥA族。

③若差值为其他数，则由相应差值找出对应的族。

2.由元素在周期表中的位置推导原子序数

    (1)同周期不同主族相邻元素原子序数关系

    因不同周期中所含元素种类数不完全相同，而且长周期中第ⅡA族和第ⅢA族之间插入了过渡元素，所以确定同周期不同主族元素的原子序数之差时，需要根据周期序数来分析讨论。以第ⅡA族和第ⅢA族为例，设第ⅡA族元素的原子序数为n，则有

注意：非第ⅡA族和第ⅢA族同周期相邻主族元素的原子序数差一定是1。

    (2)同主族不同周期相邻元素原子序数关系

    若A、B为同主族元素，A所在周期有m种元素，B所在周期有n种元素，A在B的上一周期，设A的原子序数为a。

①若A、B为第ⅠA族或第ⅡA族(位于过渡元素左边)元素，则B的原子序数为a＋m。

②若A、B为第ⅢA族～第ⅦA族(位于过渡元素右边)元素，则B的原子序数为a＋n。

学考评价——夯实·测控·演练

1．有M、R两种主族元素，已知M2－与R＋核外电子数之和为20，则下列说法不正确的是(　　)

A．M与R的质子数之和一定等于19

B．M、R可能分别处于第2周期和第3周期

C．M、R可能分别处于第3周期和第2周期

D．M与R的质子数之差可能等于7

2．铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一，已知铊位于第6周期ⅢA族。Tl3＋与Ag在酸性介质中发生反应：

Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋。下列推断正确的是(　　)

A．Tl＋最外层有1个电子

B．Tl3＋的氧化性比Ag＋弱

C．Tl能形成＋3价和＋1价的化合物

D．Tl＋的还原性比Ag强

3．短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示：

下列叙述中不正确的是(　　)

A．C的原子序数比B的原子序数大1

B．原子结构示意图为的元素，与C位于同一周期

C．B的原子与D的原子最外层电子数相等

D．原子结构示意图为的元素，与B位于同一主族

4．下列说法正确的是(　　)

A．焰色试验中需用盐酸洗净铂丝

B．焰色试验一定发生化学变化

C．焰色试验只能鉴别金属单质

D．用光洁的铂丝蘸取某溶液，灼烧时观察到黄色火焰，说明一定含Na＋，不含K＋

5．元素在周期表中的位置、原子结构、元素的性质三者之间关系密切。根据下列短周期主族元素的原子结构特点，回答下列问题：

(1)原子最外层电子数是核外电子总数的的非金属元素是________(填元素符号或化学式，下同)；

(2)周期序数与主族序数相等的金属元素有________；

(3)原子最外层电子数是电子层数3倍的元素形成的双原子分子为________；

(4)主族序数是电子层数的2倍且具有8个中子的核素为________；

(5)原子K层和M层电子数相等的元素与氮元素形成的化合物为________。

第2课时　元素周期表

学 业 基 础

一、

2．原子序数　相对原子质量　元素符号　元素名称

3．(1)电子层数　(2)电子层数

4．(1)7　7　①2　8　8　②18　18　32　32

(2)16　③8　9　10　(3)金属

二、

1．铍(Be)　镁(Mg)　钙(Ca)　亮白　导电性　R2＋

化合态　氮(N)　磷(P)　砷(As)　N、P、As

Sb、Bi　3～12　导电

2．(1)金属或其化合物　浅紫

[即学即练]

1．解析：元素周期表有7个主族、7个副族、1个Ⅷ族、1个0族，故A错误；元素周期表有7个周期，故B正确；第ⅠA族中的H为非金属元素，故C错误；短周期为第1、2、3周期，故D错误。

答案：B

2．解析：一般元素周期表中每一纵列代表一个主族、副族或0族，但第Ⅷ族有三个纵列，故A错误；元素周期表中前三个周期为短周期，故B正确；第1周期从非金属元素H开始，其余周期均由金属元素开始，到稀有气体元素结束，故C错误；同一主族的元素，其原子最外层电子数相同，故D错误。

答案：B

3．解析：若n为短周期ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为n＋2的元素位于ⅣA族，A项正确；若n为第4、5周期ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为n＋2的元素位于ⅣB族，B项正确；若n为第6、7周期ⅡA族中某元素的原子序数，则原子序数为n＋2的元素位于ⅢB族，C项正确。

答案：D

4．解析：主族元素原子的最外层电子数决定了元素在周期表中的主族序数，电子层数决定了周期序数，故选B。

答案：B

5．解析：在主族元素原子结构示意图中，其核外电子层数等于其周期序数，其最外层电子数等于其主族序数，根据题图可知，X位于第4周期ⅠA族，Y位于第5周期ⅦA族，B正确。

答案：B

核 心 素 养

[例]　解析：由图中X、Y、Z三种主族元素在周期表中的相对位置可知，X、Y、Z三种主族元素处于过渡元素右侧，Y不可能是第1周期元素，若Y为第2周期元素，Z一定处于长周期，D项错误。若Y为第3周期元素，则X、Z分别为第4、5周期元素，X的原子序数为a，则Y的原子序数为a－17，Z的原子序数为a＋17，则Y与Z的原子序数之和为2a，A、B项正确。若Y为第4周期元素，则X、Z分别为第5、6周期元素，X的原子序数为a，则Y的原子序数为a－17，Z的原子序数为a＋31，C项正确。

答案：D

[提升]　解析：第35号元素是溴元素，单质Br2在常温常压下是深红棕色的液体，A项合理；位于第4周期第ⅤA族的元素是砷元素(As)，为非金属元素，B项合理；第84号元素位于第6周期第ⅥA族，为钋元素(Po)，钋元素的最高化合价是＋6，C项不合理；第7周期0族元素的原子序数为2＋8＋8＋18＋18＋32＋32＝118，D项合理。

答案：C

学 考 评 价

1．解析：M2－与R＋核外电子数之和为20，则质子数之和为20＋1－2＝19，故A不符合题意；若M为O，R为Na，二者分别处于第2周期和第3周期，故B不符合题意；若M为S，R为Li，二者分别处于第3周期和第2周期，故C不符合题意；若M为O，R为Na，质子数之差为11－8＝3，若M为S，R为Li，质子数之差为16－3＝13，不可能为7，故D符合题意。

答案：D

2．解析：铊与铝同主族，原子最外层有3个电子，则Tl＋的最外层有2个电子，A错误；在反应Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋中，Tl3＋为氧化剂，Ag＋为氧化产物，氧化性Tl3＋>Ag＋，B错误；根据反应Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋可知，Tl能形成＋3价和＋1价的化合物，C正确；在反应Tl3＋＋2Ag===Tl＋＋2Ag＋中，还原性Ag>Tl＋，D错误。

答案：C

3．解析：由题图分析可知A为H，B为He，C为Li，D为Mg。C的原子序数比B的原子序数大1，A正确；原子结构示意图为的元素位于第2周期，与C同周期，B正确；B的原子与D的原子最外层电子数都是2，C正确；原子结构示意图为的元素与B均位于0族，不是主族，D错误。

答案：D

4．解析：焰色试验中铂丝用盐酸洗涤，故A正确；焰色试验是物理变化，故B错误；焰色试验是元素的性质，不只是单质才有，金属化合物也有，故C错误；钾元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃来观察，用光洁的铂丝蘸取某溶液，灼烧时观察到黄色火焰，说明一定含Na＋，但不能说明不含K＋，故D错误。

答案：A

5．解析：(1)短周期主族元素中，原子最外层电子数是核外电子总数的的非金属元素，只能位于第2或第3周期，设原子最外层电子数为x，若位于第2周期，2＋x＝3x，解得：x＝1，为Li，属于金属元素，不符合要求；若该元素位于第3周期，2＋8＋x＝3x，解得：x＝5，为P，符合要求。(2)周期序数与主族序数相等的短周期主族元素，若位于第1周期，为H，H属于非金属元素，不符合要求；若位于第2周期，为Be，符合要求；若位于第3周期，为Al，符合要求。(3)元素原子最外层电子数是电子层数的3倍，且为短周期主族元素，由于原子最外层最多容纳8个电子，则该元素只能位于第2周期，原子最外层有6个电子，该元素为O，O形成的双原子分子为O2。(4)主族序数是电子层数的2倍且中子数为8的核素为。(5)原子K层和M层电子数相等，则M层含有2个电子，该元素为Mg，Mg、N形成的化合物为Mg3N2。

答案：(1)P　(2)Be、Al　(3)O2　(4)　(5)Mg3N2